近日，国家能源局公布第六批能源领域首台（套）重大技术装备清单。国家管网集团油气管道冗余自由度外焊机器人、超大规模长输天然气管网在线仿真系统2项成果入选，这是国家管网集团自成立以来第5次入选国家能源局能源领域首台（套）重大技术装备清单，入选成果累计8项。

超大规模长输天然气管网在线仿真系统

为了满足超大规模实时计算与安全保供的迫切需求，国家管网集团组建攻关团队，成功开发出超大规模长输天然气管网在线仿真软件，并于2026年10月份实现全国主干天然气管网工业化应用，填补了我国天然气管网在线仿真领域技术空白。

本次自主研发的天然气管网在线仿真系统，原创了“状态重构”与“分区协同估计”算法等国际领先技术，攻克了超大规模全要素复杂天然气管网模型求解、海量工业数据噪声和缺失，以及超大规模管网全局求解效率不足等行业难题。包括前期离线仿真系统研发在内，申请发明专利46项，软件著作权4项，发表论文17篇，主导国际标准1项，具备支撑全国超大规模天然气管网在线仿真的完整能力。

在此基础上，该系统实现了两大核心业务能力的突破：实时模拟和前景预测。区别于离线仿真，该系统通过接入管网现场仪表的实时采集数据，精准还原管道内部看不见的流动状态，让全网运行态势一目了然。不仅能“看现在”，系统更具备强大的前景预测能力，前瞻推演未来全网工况变化趋势，为调度人员提前研判运行风险提供科学工具。

目前，该系统已连续稳定运行200余天，温度、压力、流量等工艺参数计算值与现场仪表实测值相对误差控制在5%以内，不到45秒就能完成一次全国主干天然气管网全要素全流程仿真计算，经鉴定总体达到国际先进水平。

油气管道冗余自由度外焊机器人

油气管道冗余自由度外焊机器人是国家重点研发计划“智能机器人”专项——“大口径油气管道柔性焊接机器人关键技术与应用示范”项目核心成果，是为油气长输管道环焊缝填充、盖面作业量身打造的智能化装备。该装备由国家管网集团西南管道公司牵头，联合哈尔滨工业大学、成都熊谷加世电器有限公司等10家产学研用优势单位协同攻关研制。

针对传统管道外焊装备智能化水平偏低、对高技能焊工依赖性强、焊道接头需人工打磨、现场设备零散繁杂等行业痛点，装备创新采用一体式集成工作站架构，对焊接机器人、装夹系统、焊接电源、加热器等模块进行高度集成，破解传统设备现场组装工序多、多设备协同调试难度大等难题。

项目团队攻克冗余自由度构型创成、多源感知融合、TIG-MAG复合热源共熔池焊接、焊缝形貌三维重构与缺陷自适应补偿等多项关键技术，实现焊道接头免打磨连续焊接；搭建“感知-决策-执行”闭环智能控制系统，依托激光视觉与电弧复合传感，能够毫秒级自适应调整焊接轨迹与工艺参数，完成坡口扫描、路径规划、多层多道焊接全流程“一键式”作业，成为推动管道焊接从“机械+人工干预”向“人工智能+”施工范式跨越的核心装备。

经中国机械工业联合会鉴定，该成果填补国内空白，核心零部件实现100%国产化，总体技术达到国际同类产品先进水平，多层多道焊接轨迹规划及焊迹识别技术处于国际领先。

目前，该装备已先后在川气东送二线、长春—石家庄天然气管道、苏皖豫天然气管道等国家重点工程投入应用，推动重大科技成果快速转化为现实生产力。现场应用数据显示，单道直径1219毫米焊口填充盖面作业时长由60分钟压缩至45分钟，“一键式”智能焊接大幅降低作业人员劳动强度，经济与社会效益突出。